(57)【要約】【課題】簡易かつコンパクトな構造で被希釈ガスを均一に分散でき、しかもメンテナンス性に優れたガス混合器を提供すること。【解決手段】ダクト１の上流側から見たときに、２本の被希釈ガス供給管２が十字型になるように、それぞれの被希釈ガス供給管２をガス流れ方向にずらしてダクト側面からダクト内に挿入し、被希釈ガス供給管２の下流側および両側面に被希釈ガスを噴出させる分散孔３を設け、さらに、被希釈ガス供給管２の下流側に十字型の遮蔽翼から成るミキシングプレート５を少なくとも２枚設置したガス混合器である。  前記被希釈ガス供給管２の分散孔３をガス流れ下流側と側面側とが交互に並ぶように配置することによりガス分散性が高められ、主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件にも対応できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主流となるガスが流れるダクト内に被希釈ガスを供給して両方のガスを混合する混合器において、
ダクトの上流側から見たときに、２本の被希釈ガス供給管が十字型になるように、それぞれの被希釈ガス供給管をガス流れ方向にずらしてダクト側面からダクト内に挿入し、被希釈ガス供給管の下流側および両側面側に被希釈ガスを噴出させる分散孔を設け、さらに、被希釈ガス供給管の下流側に十字型の遮蔽翼からなるミキシングプレートを少なくとも１枚設置したことを特徴とするガス混合器。
【請求項２】
前記被希釈ガス供給管が直管形状であり、その分散孔をガス流れ下流側と側面側に交互に並ぶように配置したことを特徴とする請求項１に記載のガス混合器。
【請求項３】
前記ミキシングプレートは、主流のガス流れに旋回作用を与えず、その遮蔽翼の下流側に渦を発生させる平板状の遮蔽翼からなることを特徴とする請求項１ないし２に記載のガス混合器。
【請求項４】
前記希釈ガス供給管およびミキシングプレートをダクトの上流側から見たときに、希釈ガス供給管とミキシングプレートの遮蔽翼部分がその中心部以外では重ならないようにずらして配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガス混合器。
【請求項５】
２枚以上配置した前記ミキシングプレートは、ダクトの上流側から見たときに、隣り合うミキシングプレート同士の遮蔽翼部分がその中心部以外では重ならないようにずらして配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガス混合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス混合器に係わり、特に被希釈ガスの流量範囲が広い場合に好適で、混合性が高く、コンパクト、しかもメンテナンス性に優れたガス混合器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のガス混合器の公知例を図３および図４に示す。  
図３はガス混合器の内部を見た図（図３（ａ））と図３（ａ）のガス流れの下流側から見たＡ−Ａ線の矢視図（図３（ｂ））を示したものである。
【０００３】
図３に示すガス混合器は、ガス混合器本体１と分散孔３を有する被希釈ガス供給管２から構成され、主流ガスが流れるガス混合器本体１内のほぼ中央部まで被希釈ガス供給管２を挿入し、該被希釈ガス供給管２に設けた分散孔３を通じて被希釈ガスを分散・混合・希釈しようとするものである。しかし、被希釈ガスの分散・混合性は乏しく、主流ガス中に被希釈ガスの濃度分布が生じることになり、ガス混合器の下流側に設置されることになる被希釈ガスを利用する図示していない反応装置などにおける性能低下や、被希釈ガスのリークなどの問題が発生する。ただし、分散孔３から図示していない反応装置までの距離を長くすれば被希釈ガスの濃度分布をある程度均一化することはできるが、混合器および反応装置を含めたシステム全体のサイズが大きなものとなってしまう。
【０００４】
この対策として、図４（ガス混合器の内部を見た図（図４（ａ））と図４（ａ）のガス流れの下流側から見たＡ−Ａ線とＢ−Ｂ線の各矢視図（図４（ｂ）、図４（ｃ）））に示すように、被希釈ガス供給管２の分散孔３と図示していない反応装置の間に立体構造から成る一般的なミキサー４を設けることが容易に考えられるが、立体構造のミキサー４は一般に圧力損失が大きく、また、主流ガス中のダストなどが付着した場合のメンテナンス性も乏しい。
【０００５】
また、図４に示す構成は、操作条件が広く主流ガスに対する被希釈ガスの割合が数％〜５０％の間で変化する場合への対応は困難であり、特に、被希釈ガスの割合が高い条件では、分散孔３の圧力損失が高くなり、被希釈ガスの流量を確保できなくなる。被希釈ガス供給管２を太くし分散孔３を大きくすれば、流量確保の問題には対処することができるが、分散孔３の配置を配慮しなければ分散・混合性を高めることは難しい。また、分散孔３の配置のみにとらわれると被希釈ガス供給管２の構造が複雑になり、メンテナンス性が欠如することになる。
【０００６】
また、特開２００２−３０６９３８号公報には図５（ガス混合器の内部を見た図（図５（ａ））と図５（ａ）のガス流れの上流側から見たＡ−Ａ線矢視図（図５（ｂ））に示すように、ガス混合器本体１内を流れる主流ガスに対して十文字状の被希釈ガス管２を設け、該被希釈ガス管２のガス流れの上流側に向いた噴出孔６及び中心孔７から被希釈ガスを噴出し、その下流部にガス流攪拌用の２本の柱体８，８を主流ガスのガス流れ方向に間隔を開けて互いに直交する方向に配置してガスなどの流体を混合する装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３０６９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記図３、図４に示す従来技術は、主流ガスにガスを均一に分散供給するための対策又は主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件への対応などについて十分配慮されておらず、混合器のみならず、システム全体のコンパクト性が損なわれるとともに、システムの圧力損失増加などの問題が発生する可能性があった。
【０００８】
また、前記特許文献１記載の発明は、十文字状の被希釈ガス管２から被希釈ガスをガス流れの上流側に向けて噴出する構成であるので、被希釈ガスをガス混合器本体１内のガス流れに対して十分大きな噴出エネルギーで吹き出さないと、主流ガスとの混合が十分でなくなる。また被希釈ガスの噴出孔６，７が主流ガスのガス流れに対向する向きに配置されているので、詰まり易く常時清掃を怠らないようにする必要がある。
【０００９】
本発明の課題は、上記問題点を解消し、簡易かつコンパクトな構造で被希釈ガスを均一に分散でき、しかもメンテナンス性に優れたガス混合器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記課題は次の解決手段により達成される。  
請求項１記載の発明は、主流となるガスが流れるダクト内に被希釈ガスを供給して両方のガスを混合する混合器において、ダクトの上流側から見たときに、２本の被希釈ガス供給管が十字型になるように、それぞれの被希釈ガス供給管をガス流れ方向にずらしてダクト側面からダクト内に挿入し、被希釈ガス供給管の下流側および両側面側に被希釈ガスを噴出させる分散孔を設け、さらに、被希釈ガス供給管の下流側に十字型の遮蔽翼からなるミキシングプレートを少なくとも１枚設置したガス混合器である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記被希釈ガス供給管が直管形状であり、その分散孔をガス流れ下流側と側面側に交互に並ぶように配置した請求項１に記載のガス混合器である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記ミキシングプレートは、主流のガス流れに旋回作用を与えず、その遮蔽翼の下流側に渦を発生させる平板状の遮蔽翼からなる請求項１ないし２に記載のガス混合器である。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記希釈ガス供給管およびミキシングプレートをダクトの上流側から見たときに、希釈ガス供給管とミキシングプレートの遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置した請求項１ないし３のいずれかに記載のガス混合器である。
【００１４】
請求項５記載の発明は、２枚以上配置した前記ミキシングプレートは、ダクトの上流側から見たときに、隣り合うミキシングプレート同士の遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置した請求項１ないし３のいずれかに記載のガス混合器。
【００１５】
（作用）
請求項１記載の発明によれば、被希釈ガス供給管の分散孔の数と大きさを十分確保しやすく、1本の被希釈ガス供給管におけるガス分散性が高められ、主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件にも対応できるようになる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、被希釈ガス供給管が直管形状であるので、装置停止時に被希釈ガス供給管をダクトから引抜くことで容易に分散孔を清掃することができる。また被希釈ガス供給管の分散孔が主流ガスの流れ方向に向けて設けられていないので、分散孔に主流ガス内に含まれる固形物などが入り込むことが少なく、メンテナンス性に優れている。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１、２記載の発明の作用に加えて、ミキシングプレートの下流側でのガスの混合性が、さらに良好となる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３記載のいずれかの発明の作用に加えて、被希釈ガス供給管およびミキシングプレートをダクトの上流側から見たときに、分散孔とミキシングプレートの遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置しているため、分散孔が配置されていない領域へのガスの吹抜けが防止され、主流ガスと被希釈ガスの混合が阻害されることがない。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし３記載のいずれかの発明の作用に加えて、ミキシングプレートを複数枚設置し、ダクトの上流側から見たときに、隣り合うミキシングプレート同士の遮蔽翼部分が重ならないようにずらして配置することで、更に高い混合性を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、主流ガスに被希釈ガスを均一に分散供給でき、主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件にも柔軟に対応可能であり、簡易かつコンパクトな構造のガス混合器を提供することが可能となる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、メンテナンス性に優れたガス混合器を提供することが可能となる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１、２記載の発明の効果に加えて、ミキシングプレートの下流側でのガスの混合性が良好となり、主流ガスと被希釈ガスとの均一混合が容易となる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３記載のいずれかの発明の効果に加えて、分散孔とミキシングプレートの遮蔽翼部分が重ならないように配置されているので、分散孔が配置されていない領域へのガスの吹抜けが防止され、主流ガスと被希釈ガスの混合性が更に良くなる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし３記載のいずれかの発明の効果に加えて、ミキシングプレート同士の遮蔽翼部分が重ならないように配置されているので、更に高い混合性を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１には本発明の一実施例のガス混合器の内部を見た図（図１（ａ））と図１（ａ）のガス流れの下流側から見たＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線の各矢視図（図１（ｂ）〜図１（ｄ））を示した。なお、本発明の図１と図２に示す実施例におけるミキサーは、図３と図４に示す従来技術のミキサー４と明確に区別するため、ミキシングプレート５と呼ぶことにする。
【００２７】
図１において、主流ガスが流れるガス混合器本体１内を横断する方向に被希釈ガス供給管２をガス流れ方向に間隔を設け、かつ互いに直交する方向に挿入する。すなわち、混合器本体１をガス流れの上流側から見たときに、２本の直管形状の被希釈ガス供給管２が十字型をなすように、それぞれの被希釈ガス供給管２をガス流れ方向にずらして混合器本体１側面から混合器本体１内に挿入している。
【００２８】
被希釈ガス供給管２には所定の間隔で複数個の分散孔３が設けられており、該分散孔３は被希釈ガス供給管２の下流側および両側面に被希釈ガスを噴出させる方向に設けられている。また、前記分散孔３のガス噴出方向がガス流れ下流側と混合器本体１の内壁面に対向する側とに交互に並ぶように被希釈ガス供給管２の長手方向に順に配置されていることが図３と図４に示す従来技術と異なる。
【００２９】
また、前記２つの被希釈ガス供給管２が配置されるガス混合器本体１内の下流側には２枚の平板を重ね合わせた十字型形状のミキシングプレート５が互いに直交するようにガス混合器本体１内を横断する方向に設けられている。
【００３０】
図１に示す実施例では、被希釈ガスを噴出させる分散孔３をガス流れ下流側と混合器本体１の内壁面に対向する側面側とに設けているが、分散孔３をガス流れ下流側と混合器本体１の内壁面に対向する側面側とに交互に並ぶように配置したことも従来技術と異なる。このため、分散孔３の数と大きさを十分確保しやすく、1本の被希釈ガス供給管２におけるガス分散性が高められ、主流ガスに対する被希釈ガスの割合が高くなる条件にも対応できるようになる。
【００３１】
また、被希釈ガス供給管３が直管形状であり、装置停止時に被希釈ガス供給管２をダクトから引抜くことで容易に分散孔を清掃することができる。また被希釈ガス供給管の分散孔３が主流ガスの流れ方向に向けて設けられていないので、分散孔３に主流ガス内に含まれる固形物などが入り込むことが少なく、メンテナンス性に優れている。
【００３２】
また、ミキシングプレート５は遮蔽翼からなり、ガス混合器本体１内を流れる主流のガス流れに旋回作用を与えず、その遮蔽翼の下流側に渦を積極的に発生させる構造である。そのため、ミキシングプレート５の下流側でのガスの混合性が良好となる。
【００３３】
また、被希釈ガス供給管２およびミキシングプレート５を混合器本体１の下流側から見たときに、分散孔３とミキシングプレート５の遮蔽翼部分がその中心部を除いて重ならないようにずらして配置しているため、分散孔３が配置されていない領域への主流ガスの吹抜けが防止され、主流ガスと被希釈ガスの混合が阻害されることがない。
【実施例２】
【００３４】
図２は本発明の一実施例のガス混合器の内部を見た図（図２（ａ））と図２（ａ）のガス流れの下流側から見たD−D線矢視図（図２（ｂ））を示したものである。
【００３５】
図２に示す実施例は、十字型形状のミキシングプレート５を２枚離して設置し、混合器本体１の上流側から見たときに、ミキシングプレート５同士の遮蔽翼部分がその中心部を除いて重ならないようにずらして配置した点が図１と異なる。その他の構成は図１に示す実施例１の構成と同じであるので、その説明は省略する。
【００３６】
ミキシングプレート５を複数にすることで、図１に示す実施例１より更に高い主流ガスと被希釈ガスの混合性を得ることが可能となり、混合器本体１の長さを短くすることができる。
【００３７】
なお、上記実施例では十字型形状のミキシングプレート５を使用しているが、ミキシングプレート５の形状はこれに限らず、例えば一文字形状のものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えば排ガス脱硝装置のアンモニアガス注入装置などとして広範囲な操作条件に対応できるガス混合器として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例のガス混合器の内部を見た図（図１（ａ））と図１（ａ）のガス流れの下流側から見たＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線の各矢視図（図１（ｂ）〜図１（ｄ））である。
【図２】本発明の一実施例のガス混合器の内部を見た図（図２（ａ））と図２（ａ）のガス流れの下流側から見たD−D線矢視図（図２（ｂ））である。
【図３】従来技術のガス混合器の内部を見た図（図３（ａ））と図３（ａ）のガス流れの下流側から見たＡ−Ａ線矢視図（図３（ｂ））である。
【図４】従来技術のガス混合器の内部を見た図（図４（ａ））と図４（ａ）のガス流れの下流側から見たＡ−Ａ線矢視図（図４（ｂ））Ｂ−Ｂ線矢視図（図４（ｃ））である。
【図５】従来技術のガス混合器の内部を見た図（図５（ａ））と図５（ａ）のガス流れの上流側から見たＡ−Ａ線矢視図（図５（ｂ））でる。
【符号の説明】
【００４０】
１  ガス混合器本体        ２  被希釈ガス供給管
３  分散孔                ４  ミキサー
５  ミキシングプレート    ６  噴出孔
７  中心孔                ８  柱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006181424.tif 000005
【図４】
2006181424.tif 000006
【図５】
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